(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910182170.9
(22)申请日 2019.03.11
(71)申请人 肖剑
地址 215000 江苏省苏州市姑苏区钮家巷
与西大园交叉口北150米裕祺园1207
(72)发明人 肖剑　
(51)Int.Cl.
B22F 3/10(2006.01)
B22F 3/14(2006.01)
B22F 9/04(2006.01)
C22C 47/14(2006.01)
C22C 49/08(2006.01)
C22C 49/14(2006.01)
D01F 9/16(2006.01)
D01F 1/10(2006.01)
C22C 101/10(2006.01)
(54)发明名称
一种微纳米级炭纤维增强的铁基复合材料
及其制备方法
(57)摘要
本发明公开了一种微纳米级炭纤维增强的
铁基复合材料及其制备方法，属于金属材料技术
领域。

本发明将稻壳纤维与盐酸混合处理；将一
次处理稻壳纤维，二沉池污泥，蔗糖，水混合密闭
发酵，加入硝酸铁溶液和乙酸铜，滴加草酸钾溶
液，加入尿素溶液调节pH；将二次处理稻壳纤维
与改性壳聚糖液，搅拌混合，加入硝酸钙溶液，冻
融循环；将三次处理稻壳纤维置于炭化炉中，逐
级升温，炭化，得改性稻壳纤维；将改性稻壳纤
维，有机硅树脂，固化剂，纳米铁粉，乳化剂，有机
酸，牡蛎壳粉，淀粉，去离子水，混合球磨，得球磨
料，将球磨料热压成型，脱模，得坯料，将坯料置
于烧结炉中，逐级升温，充氮烧结，得铁基复合材
料。

本发明提供的铁基复合材料具有优异的力学
性能。

权利要求书2页 说明书11页CN 109940161 A 2019.06.28
C N 109940161
A
权　利　要　求　书1/2页CN 109940161 A
1.一种微纳米级炭纤维增强的铁基复合材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料：2～3份稻壳纤维，3～5份固化剂，100～120份纳米铁粉，2～3份乳化剂，1～2份有机酸，1～2份牡蛎壳粉，10～20份去离子水。

2.根据权利要求1所述的一种微纳米级炭纤维增强的铁基复合材料，其特征在于：所述铁基复合材料还包括以下重量份数的原料：20～30份有机硅树脂，3～5份淀粉。

3.根据权利要求2所述的一种微纳米级炭纤维增强的铁基复合材料，其特征在于：所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚，高碳脂肪醇聚氧乙烯醚，椰子油酸，脂肪酸或二乙醇胺中的任意一种；所述有机酸为硬脂酸，油酸或亚油酸中任意一种；所述有机硅树脂为聚甲基有机硅树脂，聚乙基有机硅树脂或聚芳基有机硅树脂中任意一种；所述淀粉为糯米淀粉，玉米淀粉，红薯淀粉，马铃薯淀粉或小麦淀粉中的任意一种。

4.根据权利要求3所述的一种微纳米级炭纤维增强的铁基复合材料，其特征在于：所述铁基复合材料包括以下重量份数的原料：3份稻壳纤维，5份固化剂，120份纳米铁粉，3份乳化剂，2份有机酸，2份牡蛎壳粉，20份去离子水，30份有机硅树脂，5份淀粉。

5.一种微纳米级炭纤维增强的铁基复合材料的制备方法，其特征在于：具体制备步骤如下：
将稻壳纤维一次处理；
将步骤（1）所得物二次处理；
将步骤（2）所得物三次处理；
将步骤（3）所得物改性处理；
混料；
将步骤（5）所得物热压成型；
将步骤（6）所得物烧结。

6.根据权利要求5所述一种微纳米级炭纤维增强的铁基复合材料的制备方法，其特征在于：所述铁基复合材料具体制备步骤如下：
（1）将稻壳纤维与盐酸混合搅拌，静置，过滤，洗涤，干燥，得一次处理稻壳纤维；
（2）将一次处理稻壳纤维，二沉池污泥，蔗糖，水混合密闭发酵，接着加入硝酸铁溶液和乙酸铜，接着滴加草酸钾溶液，随后加入尿素溶液调节pH，过滤，冷冻，球磨，过筛，干燥，得二次处理稻壳纤维；
（3）将二次处理稻壳纤维与改性壳聚糖液，搅拌混合，接着加入硝酸钙溶液，冻融循环，过滤，洗涤，干燥，得三次处理稻壳纤维；
（4）将三次处理稻壳纤维置于炭化炉中，逐级升温，炭化，得改性稻壳纤维；
（5）将改性稻壳纤维，固化剂，纳米铁粉，乳化剂，有机酸，牡蛎壳粉，去离子水，有机硅树脂，淀粉，混合球磨，得球磨料；
（6）将球磨料热压成型，脱模，得坯料；
（7）将坯料置于烧结炉中，逐级升温，充氮烧结，得铁基复合材料。

7.根据权利要求6所述一种微纳米级炭纤维增强的铁基复合材料的制备方法，其特征在于：所述铁基复合材料具体制备过程如下：
（1）将稻壳纤维与盐酸按质量比1:10～1:20置于1号烧杯中，于转速为300～500r/min 条件下，混合搅拌40～60min，静置3～5h后，过滤，得1号滤渣，接着用冰醋酸将1号滤渣洗涤
2。